小学科学学科教学案例

2014年至2015年第一学期小学科学学科教学案例刘盈佳教科版小学《科学》五下《地球的运动》单元第3课《证明地球在自转》。《地球的运动》，对学生来说是很抽象的，除了公转和自转以外，还有其他许多运动，例如，和太阳系一起参与银河系的运动。严格地说，地球的运动是多种运动的复合。即便是公转，也不是简单地绕太阳作椭圆运动。由于本单元是针对小学五年级学生的，因此只研究与人类关系最密切的两种运动:地球的自转与公转。本课《证明地球在自转》的教学内容，能让学生经历观察“摆的特点”研究、理解“傅科摆”原理，搜集和分析更多地球自转的证据，最后对昼夜现象进行解释这一系列科学研究过程。傅科摆摆动以后，除受重力外，很少受到其他力的作用，由于惯性，摆摆动方向是不变的。当观察者推动静止的摆锤沿子午线作南北方向的摆动，经过一段时间以后，就会看到摆动方向与子午线方向发生了偏转，从而证明地球在自转。因为不能做傅科摆，所以本课教学要向学生学生解释傅科摆的原理。教材的设计是让学生通过动手实验观察后得出“摆具有保持摆动方向不变”的特点，从而理解“傅科摆”能够证明地球在自转。当然，学生课外收集的资料里，还有很多能证明地球自转的现象和实验，如：①重力加速度法②深井测量法③炮弹法④吹塑纸条法⑤昼夜交替模拟法等。小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的核心课程，早期的科学教育将对一个人科学素质的形成具有决定性的作用。因此，为了发展学生对地球和宇宙现象的好奇心和求知欲，提高学生运用科学知识和技能认识周围世界的能力，促进他们科学思维和方法的提高，我对教材内容进行了适当的调整，安排了“摆的特点研究”、“理解傅科摆的原理”、“对昼夜现象的再次解释”和“制作信息卡”等四个主要活动内容。五年级的学生，通过电视、书籍和网络，大多数都已经知道地球在自转并且围绕太阳公转这一科学现象。如果让学生说一说地球自转或公转的证据，那就太少了。通过前概念检测，我了解到学生对地球自转有一定的认知，但普通存在着一些真实、朴素但错误的观点，如：1.太阳沉到地下去了，黑夜就来临了，南北半球的昼夜相反(这是对地球在自转和公转中的姿态不了解)。2.昼夜现象与月球有关，因为天黑了月亮就出现。(这是简单地把两个现象相联)3.地球自转的方向可能是从西向东(这是对地球自转方向的不确定)。4.地球可能是在运动，但我们感觉不到(这是不知如何寻找参照物的表现)。小学科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性，了解科学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题。因此，本节课我将利用学生这些认知基础组织教学，从而激发学生对自转现象的探究兴趣，让他们在探究活动过程中不断产生问题——解决问题——又产生新问题。从而达到进行持续的长时间观察和研究活动。根据教材的活动内容，结合自己学生的实际情况，我认为，通过本课的教学研究活动，我的学生将在以下三个方面有所收获：1．将掌握“摆具有保持摆动方向不变的特点”这一科学概念，知道可以用“傅科摆”可以证明地球在自转。2．在“摆的特点”实验探究活动中，了解摆的特点，并借此理解“傅科摆”的原理，通过提供的有关“傅科摆”的阅读资料，理解傅科是如何向世人直接证明地球在自转的。3．在研究活动过程中，培养学生的实证意识，使他们认识到地球的自转虽无法直接观察到，但通过实验，仍可以证实。基于以上教学目标的达成要求，我认为本课的教学重点应该是“摆的特点描述”；难点是对“傅科摆的原理分析”。为了更好地达成以上目标，使学生的自主探究活动顺利进行，我将为每组学生准备:一个单摆，一个支架、一个可转动的圆盘；以及“傅科摆”的阅读资料和有关地球“同步”卫星的资料。一、教学过程根据本课教学内容的安排，结合学生已经收集的资料，我将本课教学划分如下四个部分：第一部分:摆的特点1．上课伊始，我先与学生交流：哥白尼提出了“日心说”，认识地球在自转，可人们一开始就对这一观点表示怀疑，因为当时没有人能观察到地球在自转。虽然我们现在已经能通过人造地球卫星看见地球的自转，但是古代人们是怎样通过实验证明地球在自转的呢？这样的谈话引入能充分调动学生的好奇心和求知欲，学生在认识了昼夜交替现象的解释之后，又在上一课时了解了人类认识地球及其运动的历史，虽然他们对地球在自转的认知已经建立，但同样的，他们也没有见到地球自转的证据，他们更想到太空亲自看看地球的自转。这时，我再次引导：早在150多年前，有一位科学家用一个实验证明了地球在自转，而且当时在现场的见证人都不由自主地说：我看到了地球在自转！同学们，你们想做这个实验吗？这时，学生的注意力全都集中到了本课重点研究活动上——“摆的特点”研究。这样的心奇心有助于激发学生探究的欲望，让他们在对“像科学家那样进行科学探究”的期待中开始学习，使学生的思维处于一种积极的状态中。学生思维的参与，对理解傅科摆原理这一教学难点起着重要的作用。2．研究摆的特点紧接着，我出示一个单摆，问：我们研究过摆，知道摆有什么特点？学生可能会说：摆有等时性、摆的快慢与摆长有关，摆的摆动幅度越来越小，摆摆动的方向会改变等等。我将直入主题，说：其实摆还有一个很重要的特点，大家一起来做做看。我用课件直接出示“摆的特点”实验说明：（1）用铁架台做支架，挂上一个摆；（2）将铁架台和摆一起放在一个圆底盘上。先让摆前后来后摆动起来，再缓慢而平稳地转动圆底盘。（3）观察：当圆底盘转动90度、180度、360度后，摆摆动的方向变了吗？是跟着圆盘一起转动了还是基本不变？我要求学生反复多次实验观察，给学生充分的自主探究活动中，在自主探究过程中，学生能够比较容易认识到摆具有保持摆动方向不变的特点。作为教师，要相信每一位学生都有学好的愿望，而且都有学好的能力。传统教学中，教师没有充分认识这一点，在课堂教学中追求“小步走”，设计很多环节，一环紧扣一环，讲究水到渠成。那样的课堂学生的思维空间比较小，虽便于教师控制。却扼杀了学生创造性思维，剥夺了学生在课堂里自由思考的时间和空间。摆的特点研究，我只是给学生出示了一个研究方向和方法，学生在近15分钟的自主研究过程中，发展了思维，形成了意识。学生在操作中会发现，底盘转动了，而摆未改变摆动方向。摆的支架转动360度后，摆依然未改变方向。学生将总结出“摆具有保持摆动方向不变的特点”。在学生汇报完观察发现后，我接着让学生想像：假设如果在地球平面上立一个巨大的摆，当地球这个底盘转动后，过一段时间会看到什么现象?这个现象，说明了什么?在学生了解了摆的基本特点之后，我让学生思考和讨论这个问题，将有助于在后一环节中，学生理解傅科摆能作为地球自转的证据铺设了有力的基石。第二部分:傅科摆本部分内容主要安排学生在阅读了解傅科摆实验，理解傅科摆原理。1．首先，我给每个小组一份“谁证明了地球自转？”的阅读资料。给学生充分时间进行小组研读，对不理解的部分做一定的记录，再全班交流，说说自己的理解和收获，如：（1）傅科摆是一个特殊的摆，它特殊在什么地方?（2）傅科摆摆动后，发生了什么现象?（3）为什么资料说人们亲眼看到了地球的自转?在学生汇报结束之后，我用课件展示北京天文馆的傅科摆资料。说明傅科摆是一个可重复验证的实验，决不是一个偶然。今天人们依然可以通过傅科摆看到地球的自转。2．接着，我组织学生汇报课前收集的更多有关证明地球自转的例子，让全班学生更多地了解证明地球自转的证据，也让学生认识到地球自转所产生的影响。这部分的学习，虽然没有实验的操作与思考，但对于历史事件和分析与现象的理解有助于学生思维能力的提升。我们判断一个探究活动是否成功，关键要看它能够在多大程度上促使学生不断地去思考，去判断，去推理，去验证。基于这个道理，我们有必要重新审视这个课外阅读，看似非常简单的科学教学活动，我们要思考，它能否将学生对傅科摆原理的理解更深入一步，哪怕是一小步，或许就能够提升这个活动的价值，最大程度地促进学生的发展，又或许就是这一小步，将引发学生思维的火花，生成更多的有价值的教学元素。第三部分:对昼夜现象进行解释本部分的内容主要是在前两课《昼夜交替现象》和《人类认识地球及其运动的历史》教学基础上，对能产生昼夜现象的几种假设进行分析和排除。而本课将完成对这一现象的解释。我将直接出示问题，引导学生思考：(1)对原来有关昼夜现象的解释，你们需要修改吗?(2)你们认为哪些解释是正确的，哪些可以排除掉?为什么?这一活动要求学生继续对昼夜交替现象的解释进行处理和修正。建议学生对前面的解释进行再次讨论。在所有的解释中，将凡有地球自转的一类保留下来，地球不动的一类应当排除。地球公转的一类在未有新证据判定之前，也应保留下来。当学生掌握了一定的知识之后，对前面的概念或印象进行回顾有助于学生思维的发展与认知水平的提升。通过本课的学习，学生对昼夜交替现象的解释更加明确，思维发展到了一定的水平。第四部分：总结（制作信息卡）——机动通过前面三个活动的参与，学生对地球的自转现象和解释已经有所理解，组织他们制作信息卡有助于知识的整理和提升，因此我将组织学生利用制作信息卡的活动对本课内容进行总结。我首先出示活动提示，要求学生自主取一个主题名，围绕主题选择相关的资料粘贴上去，版面设计就像制作手抄报一样。根据不同班级学生的情况，我将为提供学生几个制作的样板参考。目的是巩固前节课所学的知识，并进行课外知识的扩充，学生可运用课外寻找到的相关资料结合课内老师提供的资料来制作。在合作中掌握技能，培养交流的习惯，获得鼓励和自信。当然，如果课堂教学时间不够，这个活动完全可以延伸到课外，让学生在一定时间完成，我将对学生的作品组织评点和展示。二、板书设计科学课讲究真实、明了和有效，根据本课活动内容的要求和特点，我设计了一个简洁、清晰的板书：证明地球在自转摆——傅科摆——地球在自转方向方向不变变了